การทำไฟเบอร์กลาส

งานไฟเบอร์กลาส...คืออะไร แบบไหนเรียกงานไฟเบอร์กลาส??? 

      ปัจจุบันการทำชิ้นงานรูปแบบต่างๆ ด้วยไฟเบอร์กลาสนั้นขยายวงกว้างไปมาก  เริ่มต้นจากโรงงานขนาดใหญ่ที่ผลิตจำนวนมากๆ เช่น บริษัท ทีเคดี จำกัด  ผู้ผลิตกระบะต่อไฟเบอร์ยี่ห้อ แครี่บอยที่เรารู้จักกันดี,  บริษัท พรีเมียร์ โพรดักท์ ผู้ผลิต ถังน้ำ พีพี ที่เราพบเห็นอยู่ตามบ้านทั่วไป  หรือ บริษัท กระรัตที่ผลิตอ่างอาบน้ำ อคริลิค-ไฟเบอร์เป็นต้น

       นอกจากนี้ยังมีผู้ผลิตรายใหญ่อีกหลายรายทำการผลิตชิ้นงานไฟเบอร์ออกมาขายในหลากหลายรูปแบบโดยที่ผู้ใช้อาจจะไม่ทราบว่า ผลิตภัณฑ์ที่ท่านใช้อยู่เป็นผลิตภัทฑ์ประเภทไฟเบอร์กลาสก็ได้  เช่น หลังคาแผ่นใส  ท่อร้อยสายไฟ  ถังเคมี  รางน้ำ  อุปกรณ์กีฬา เรือสำราญ  หมวกกันน็อค และอืนๆ  

       เมื่อเวลาผ่านไปได้มีผู้ผลิตรายย่อยเกิดขึ้นอีกหลายรายทำการผลิตชิ้นงานรูปแบบต่างๆออกมาอีกมากมาย เราเริ่มเห็นอู่แต่งรถผลิตสปอย์เลอร์ และชุดสเกิ๊ต อยู่ทั่วไป  ตามชานเมืองก็มีร้านขาย ผลิตภัณฑ์อื่นๆที่ทำจากไฟเบอร์กลาส  เช่น เรือขนาดเล็กๆ ประมาณเเรือนากุ้ง  เรือพ่นยาที่ใช้ในสวน  จักรยานน้ำ รวมทั้ง ลูกหมุนระบายอากาศที่ใช้ติดหลังคาโรงงาน บ่อเลี้ยงปลา  หินเทียม  น้ำตกเทียม  ไม้ท่อนเทียม  แม้กระทั่งกังหันลมที่ติดอยู่ตามสนามกอฟล์หรือที่พักอาศัยก็ด้วย  

       ไม่เฉพาะชิ้นงานสำเร็จรูปเท่านั้นยังมีผู้ที่นำไฟเบอร์กลาสไปใช้ในงานซ่อมแซมต่างๆ เช่น เคลือบพี้นโรงงาน เคลือบดาดฟ้ากันน้ำรั่ว  เคลือบถังเหล็กกันสนิมกันการกัดกร่อนของ กรด หรือ ด่าง เคลือบท่อโดยเฉพาะที่ต้องทนสารเคมีและอุณหภูมิสูงๆ แม้แต่ท่อน้ำทั่วๆไป  ส่วนช่างซ่อมเรือ หรือกันชนรถยนต์นั้นใช้ไฟเบอร์กลาสกันมานานแล้ว

  

       

งานไฟเบอร์กลาส VS งานคาร์บอน

       ก่อนที่อธิบายในกระบวนการทำงาน ขอกล่าวถึงความหมายของไฟเบอร์กลาสซักเล็กน้อยเพื่อป้องกันการสับสน  กับเรื่อง  เรซิ่น ใยแก้ว  คอมโพสิท  คาร์บอน และ เคฟลาร์  คือ ไฟเบอร์กลาสนั้นในเมืองไทยใช้เรียกชื่อชิ้นงานที่ขึ้นรูปด้วยเรซิ่นและใยแก้วเป็นส่วนประกอบหลัก 

       ส่วนชิ้นงานอื่นที่ขึ้นรูปด้วยเรซิ่น แต่ไม่ใช้ใยแก้ว เช่น ใช้เรซิ่นกับใยคาร์บอนก็จะเรียกคาร์บอนไฟเบอร์ ถ้าใช้เรซิ่นกับเคฟลาร์ก็จะเรียกว่าเคฟลาร์เฉยๆ   แต่บางท่านเรียกคาร์บอนเป็นเคฟลาร์ก็มีเยอะ  บางทีต้องถามกันให้ดีว่าหมายถึงตัวไหนกันแน่ ส่วนคอมโพสิทเป็นชื่อที่เรียกกว้างๆ ของชิ้นงานที่ทำขึ้นจาก เรซิ่น ผสมเส้นใยต่างๆ  ไม่ว่าจะเป็นใยแก้ว  ใยคาร์บอน  ใยเคฟลาร์ หรือ ใยธรรมชาติ เช่น ใยปอ ใยสัปปะรด ก็แล้วแต่

       บางท่านอาจจะสงสัยว่าอะไรคือเรซิ่น?? อะไรคือใยแก้ว?? ก็ขออธิบายสั้นๆ ว่า เรซิ่น คือ พลาสติก ตระกูล โพลีเอสเตอร์ที่ไม่อิ่มตัว อยู่ในรูปของๆเหลวเหมือนยางไม้จึงเรียกว่าเรซิ่น   พลาสติกชนิดนี้จะแข็งตัวด้วยการผสมสารเคมีอีกสองตัว (กรณีที่เป็นโพลีเอสเตอร์) ที่เรียกว่าตัวเร่งปฏิกิริยา  และตัวช่วยเร่งปฏิกิริยา   โดยตัวมันเองแล้วเรซิ่นเมื่อแข็งตัวจะมีความแข็งแรงอยู่พอสมควร  สามารถทำเป็นชิ้นงานเล็กๆ  โดยไม่ต้องผสมใยแก้วก็ได้  เช่นการหล่อตุ๊กตาหรือทำของชำร่วยต่างๆ   แต่เมื่อนำมาทำเป็นชิ้นงานที่มีขนาดใหญ่ขึ้นและต้องรับน้ำหนักด้วยเช่น เก้าอี้  เรือ แผ่นหลังคา ก็จำเป็นจะต้องมีวัสดุที่จะเสริมความแข็งแรงเข้าไปในเนื้อเรซิ่น  ดั่งเช่นการเสริมเหล็กเส้นเข้าไปในเนื้อปูน

ลักษณะของเรซิ่นจะมีความหนืดและสีเหมือนยาง

       ในปัจจุบันวัสดุที่เข้ากันกับเรซิ่นได้ดี ที่มีราคาไม่สูงเกินไป  และมีความแข็งแรงเพียงพอ ก็คือใยแก้วนั่นเอง   ส่วนใยคาร์บอน และ ใยเคฟลาร์นั้น มีความแข็งแรงสูงกว่าแต่มีราคาสูงมาก  จะใช้ในชิ้นงานที่ต้องการความแข็งแรงสูงๆ (และน้ำหนักเบาด้วย) เช่น อากาศ ยาน ยุทโธปกรณ์ และอุปกรณ์กีฬาเป็นหลัก    ดังนั้นเราจะพูดถึงใยแก้วเป็นหลักในการทำชิ้นงานไฟเบอร์ใดๆ   เมื่อกล่าวถึงใยแก้วแล้วก็ขอกล่าวเพิ่มเติมในที่มาของใยแก้วว่ามีที่มาเดียวกับแก้วน้ำที่เราใช้อยู่คือมีทรายเป็นส่วนประกอบหลัก  แต่มีส่วนประกอบย่อยๆที่ต่างกันออกไปบ้างตามคุณสมบัติเรื่องความแข็งแรงที่ต้องการ  ส่วนกระบวนการผลิตก็โดยการหลอมเหลวเหมือนกันแต่แตกต่างกันตอนการขึ้นรูปโดยการดึงให้เป็นเส้น แทนที่จะใช้การหล่อ หรือเป่าซึ่งเป็นกระบวนการขึ้นรูปภาชนะแก้วทั่วไป  

 

กระบวนการผลิตชิ้นงานไฟเบอร์กลาสมีกี่รูปแบบ???

       กระบวนการผลิตชิ้นงานไฟเบอร์กลาสนั้นมีหลากหลายรูปแบบ เช่นแบบใช้เครื่องพ่น เรซิ่นและใยแก้วไปบนแม่แบบ (โมลด์),  แบบใช้ความดันหรือสุญญากาศในการดึงเรซิ่นเข้าไปในแม่แบบ หรือที่เรียกว่า แว็คคัม/อินฟิวชัน (ซึ่งเป็นแบบประกบ 2 ด้าน) หรือวิธีดั้งเดิมคือแบบใช้มือคนทาเรซิ่นลงบนใยแก้วที่อยู่ในโมลด์เลยก็ได้ซึ่งเป็นวิธีที่เราจะพูดถึงกันเพราะเป็นวิธีหลักที่ใช้กันอยู่กว่า 95% ของการผลิตชิ้นงานไฟเบอร์

 

กระบวนการขึ้นรูปชิ้นงานแบบ Hand Lay-Up

เริ่มที่ต้นแบบ (ปลั๊ก)   

    เริ่มต้นของการผลิตชิ้นงานนั้นเราต้องมีต้นแบบหรือที่ภาษาช่างจะเรียกว่าปลั๊ก  ซึ่งอาจเป็นการทำขึ้นมาเองเลยเช่นขึ้นโครงเรือที่ต้องการด้วยโครงไม้และไม้อัดตามรูปแบบที่วางไว้   หรืออาจจะใช้วิธีซื้อชิ้นงานสำเร็จรูปที่ราคาไม่สูงนักมาทำเป็นปลั๊กเช่นพวก สปอย์เลอร์ รถยนต์ก็ได้   การทำปลั๊กด้วยต้นเองนั้นแตกต่างกันไปในแต่ละความชำนาญและงานที่จะทำ  บางท่านอาจถนัดที่จะขึ้นรูปด้วยพียูโฟม   บางท่านอาจจะขึ้นรูปด้วยขี้ผึ้ง (โดยเฉพาะงานหล่อ) ก็ได้เหมือนกัน  ปลั๊กนั้นเป็นจุดสำคัญของการผลิตชิ้นงานไฟเบอร์อย่างมาก เพราะถ้าปลั๊กทำออกมาได้ดี  ขนาดและสัดส่วนถูกต้อง  ผิวเรียบไม่เป็นคลื่น ขอบสันมุมไม่เบี้ยว  โมลด์ที่ก๊อปมาจากปลั๊ก ก็จะดีตามไปด้วย  และเมื่อนำโมลด์นั้นมาผลิตชิ้นงาน  ชิ้นงานก็จะสวยงามและสัดส่วนถูกต้องใกล้เคียงกับปลั๊กมากที่สุด ถ้าผู้ผลิตชิ้นงานไฟเบอร์กลาสบางแห่งที่ยังไม่มีความชำนาญพออาจจะไม่ต้องการเสียเวลาหรือเสี่ยงกับการทำโมลด์เองก็อาจให้ผู้ผลิตรายอื่นที่มีความชำนาญมากกว่าช่วยทำโมลด์ให้ก็มี

2. การทำแม่แบบ (โมลด์)

    ก่อนจะเข้าสู่การทำโมลด์ขอให้ท่านผู้อ่านทำความเข้าใจของศัพท์ที่ใช้ในบทความนี้อีกสักครั้ง  มีคำศัพท์อยู่สามคำที่จะใช้บ่อยๆสลับกันไปมาที่อาจทำให้เกิดความสับสนได้เวลาท่านผู้อ่านพบคำเหล่านี้ขอให้ใช้ความสังเกตด้วย  

• ก.  ต้นแบบ หรือเรียกอีกอย่างว่า ปลั๊ก หมายถึง ตัวเริ่มต้นที่เราต้องการให้งานออกมาเหมือนอย่างนั้น  ยกตัวอย่างเช่น เราต้องการทำเรือ ด้วยไฟเบอร์กลาส  โดยต้องการก๊อปจากเรือที่มีอยู่แล้ว  ปลั๊กของเราก็คือเรือลำที่ต้องการก๊อปนั้น  แต่ถ้าเราไม่ได้ต้องการก๊อปของใคร  เราก็ต้องขึ้นรูปเรือขึ้นมาเองด้วยการทำโครงไม้อัดเป็นลักษณะลำเรือขึ้นมา    โครงไม้อัดรูปเรือนั้นก็จะเป็นปลั๊กของเรา   
• ข.  แม่แบบ  หรือเรียกอีกอย่างว่าโมลด์ เป็นตัวที่เราถอดแบบออกมาจากปลั๊ก  โดยทั่วไปโมลด์จะทำขึ้นจากไฟเบอร์กลาส จะเป็นลักษณะกลับด้านกันกับตัวปลั๊ก โมลด์จะถูกใช้เป็นแม่พิมพ์ทำชิ้นงานออกมาได้เรื่อยๆ จนกว่าจะเสื่อมสภาพจึงจะต้องทำขึ้นมาให้มีความแข็งแรงทนทานเป็นพิเศษ
• ค.  ชิ้นงาน คือผลิตภัณฑ์ไฟเบอร์กลาส ที่เราขึ้นรูปออกมาจากโมลด์  จะมีลักษณะกลับด้านกับโมลด์  นั่นก็คือจะมีรูปทรงกลับไปเหมือนกับปลั๊กที่เราต้องการก๊อปออกมานั่นเอง   
  

       กลับมาสู่การทำโมลด์  ซึ่งเราจะขึ้นรูปด้วยไฟเบอร์กลาสเพราะเป็นวัสดุที่เหมาะสมที่จะทำโมลด์ที่สุด  มีในบางกรณีที่ผู้ผลิตใช้โมลด์เหล็กในกระบวนการผลิตแบบใช้แรงดันหรือสุญญากาศอัดเรซิ่นเข้าไปในโมลด์ที่เป็นแบบประกบ 2 ด้าน    ส่วนกระบวนการผลิตแบบใช้มือทาเรซิ่นจะใช้โมลด์ด้านเดียวเท่านั้น  ชิ้นงานที่ได้ก็จะเรียบแค่ด้านเดียวคือด้านที่สัมผัสกับโมลด์  ส่วนด้านที่ไม่สัมผัสกับโมลด์จะเห็นเป็นลายเส้นๆของใยแก้วอยู่    

3. เริ่มต้นทำชิ้นงาน

         การทำชิ้นงานมีขั้นตอนที่คล้ายกับขั้นตอนการทำโมลด์มากคือเราจะก๊อปชิ้นงานออกมาจากโมลด์เหมือนกับที่เราก๊อปโมลด์ออกมาจากปลั๊กนั่นเอง  แต่ต้องกล่าวซ้ำคร่าวๆบ้างเพื่อความสะดวกในการอ้างอิงเมื่อจะทำงานเป็นส่วนๆในอนาคต   ขั้นตอนต่างๆมีดังนี้

3.7 เริ่มวางใยแก้วที่ตัดเตรียมไว้ล่วงหน้าตามรูปแบบของงานโดยวางใยแก้วลงไปแล้วทาเรซิ่นให้เปียกทั่วด้วยลูกกลิ้งใยสังเคราะห์แล้วรีดน้ำยาส่วนเกินรวมทั้งไล่ฟองอากาศออกด้วยลูกกลิ้งเหล็ก การวางใยแก้วแล้วทาเรซิ่นนั้นควรทำทีละชั้นเพื่อให้การทาเรซิ่น การรีดเรซิ่น และการไล่ฟองอากาศเป็นไปอย่างสมบูรณ์ทุกชั้น ทำทีละชั้นดังนี้จนได้ความหนาที่ออกแบบไว้   ถ้าต้องใช้ใยทอเพื่อเสริมความแข็งแรงก็ให้ทำในลักษณะเดียวกันโดยถือเป็นชั้นหนึ่งของใยแก้ว    

โดยทั่วไปการผลิตชิ้นงานมักใช้ชั้นใยแก้วน้อยกว่าการทำโมลด์เพราะไม่ต้องการให้มีความหนามากมายนัก  ถ้าต้องการที่จะเสริมวัสดุอื่นเข้าไปในเนื้อชิ้นงานไฟเบอร์กลาสเพื่อให้มีความหนามากขึ้นเช่นไม้อัด ไม้บัลซ่า โฟม หรือแผ่นรังผึ้งตามการออกแบบที่วางไว้ในแต่ละส่วนก็วางลงไประหว่างชั้นใยแก้วได้เลย รวมทั้งส่วนประกอบที่จะใช้เป็นจุดยึดต่างๆก็วางสอดไปในขั้นตอนเดียวกับการวางชั้นใยแก้วเหมือนกัน  ในกรณีที่ไม่อยากให้เห็นลายของใยแก้วโดยเฉพาะใยทอที่ด้านหลังของชิ้นงาน (ด้านที่ไม่ได้สัมผัสกับโมลด์) เด่นชัดนัก  ก็จะใช้ใยผิวซึ่งเป็นใยแก้วชนิดหนึ่งแต่มีความเรียบเนียนและมีความบางมาก  มาปิดทับแล้วทาเรซิ่นเป็นชั้นสุดท้ายได้     

3.8  รอให้เรซิ่นแข็งตัวซึ่งระยะเวลาจะขึ้นอยู่กับปัจจัยเรื่องความชื้นในอากาศ  อุณหภูมิ  รวมไปถึงสัดส่วนในการใส่  โมโนสไตรีน  ผงแคลเซียม และตัวเร่งด้วย  เพราะผู้ผลิตบางท่านจะมีการดัดแปลงอัตราส่วนในการผสมเรซิ่นให้เป็นไปตามงานและสภาพอากาศในช่วงการผลิตชิ้นงานนั้นๆ   แต่ปรกติแล้วผู้ผลิตมักรอให้เรซิ่นแข็งตัวไม่เกิน 2 ชั่วโมง  ก็ถอดชิ้นงานออกจากโมลด์แล้ว  ซึ่งบางกรณีที่รีบมากๆ แค่ 40 นาทีก็ถอดชิ้นงานออกมาแล้วมาให้แข็งตัวเต็มที่ๆนอกโมลด์อีกทีก็มี   แต่สำหรับผู้ผลิตชิ้นงานขนาดใหญ่เช่น เรือสำราญมักจะรอกันถึง 2-3 วันค่อยถอดชิ้นงานออกจากโมลด์เลยทีเดียว   ส่วนขั้นตอนการถอดชิ้นงานออกจากโมลด์ก็ไม่แตกต่างจากการถอดโมลด์ออกจากปลั๊กในขัวข้อ 2.8 นั่นเอง